大气污染与控制

大气污染与控制大气污染与控制天华化工机械及自动化研究设计院天华科技目目录录™概述™我国的大气环境主要污染源及其危害™大气污染控制法规™大气污染减排控制的基本方法™大气污染的减排控制技术天华科技11、概、概述述人类赖以生存的环境与生态的劣化是随着人类改造自然、利用资源、工业进步相伴而生的逆效应。它广泛涉及人类生产实践活动特别是工业进步的各个方面，并产生着巨大的反作用。二十世纪以来，全球环境问题日益突出：生物多样性减少、土地荒漠化、人口剧增、资源短缺、生态破坏、环境污染等。而全球性大气环境问题同样困扰着人类：酸雨的加重和蔓延、平流层臭氧层的破坏以及全球气候变暖。天华科技11、概、概述述国际标准化组织(ISO)对大气污染所作出的定义是：大气污染通常指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。人类活动（包括生活与生产过程）向大气排放污染物，尤其是生产活动排放的污染物是大气污染的主要原因。在人类活动造成的污染中，能源的利用和人口的增加是最基本的原因。天华科技11、概、概述述迄今为止的11次世界上重大污染事件中，就有7件是有大气污染造成的，如马斯河谷烟雾事件、伦敦烟雾事件、多诺拉烟雾事件、洛杉矶光化学烟雾事件、四日市哮喘事件等，这些污染事件均造成大量人口的中毒与死亡。大气污染己成为人类面临的重要环境污染问题，被各国政府高度重视。如何防止城市大气污染，减轻其危害的影响，是当今重大而紧迫的课题。天华科技22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害天华科技燃煤是形成我国大气污染的根本原因。我国能源结构中煤炭占76.12％，工业能源结构中燃煤占73.9％。燃煤造成的大气污染有粉尘、SO2、NOX和CO2等。预测表明，我国国内生产总值每增加1％，废气排放量增长0.55％。据我国2004年发布的环境公报，我国城市空气质量恶化的趋势有所减缓，总悬浮颗粒物（TSP）和可吸入颗粒物（PM10）是影响城市空气质量的主要污染物，部分地区二氧化硫污染严重，少数大城市氮氧化物浓度较高，酸雨区面积约占国土面积的30％。酸雨控制区内90％以上的城市出现了酸雨。22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害2.1总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物污染及其危害在2004年调查的341个城市中，总悬浮颗粒物仍是影响我国城市空气质量的主要污染物，烟尘排放量达1095.0万吨，其中工业粉尘排放量886.8万吨，生活烟尘排放量208.2万吨。64.1％的城市颗粒物年均浓度超过国家空气质量二级标准。其中101个城市颗粒物年均浓度超过三级标准，占统计城市数的29.2％。参加国际全球大气污染检测的北京、沈阳、西安、上海、广州5个城市的总悬浮颗粒物年平均浓度超过世界卫生组织规定标准的3～9倍，5个城市被列入世界污染最严重的10个城市之中。这5个城市在我国仅仅属于中等污染。天华科技22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害2.2CO2污染及其危害一分由荷兰环境评估局08年8月13日发布的研究报告称，2007年中国的二氧化碳排放量比美国高出14%，其增加量占到07年全球温室气体排放增加量的2/3，成为全球头号碳排放国。二氧化碳排放量增加加剧了地球大气的温室效应，使得全球气候变暖，并产生海平面上升等一系列环境效应。而据美国能源信息管理部门EIA的最新预测，全球能源消耗量和二氧化碳排放量在未来20年的增长量将超过50%。美国安全防御部门严肃提出，要把气候变化看成是国家安全问题，并建议采用其它的燃料以控制温室气体的排放。天华科技22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害2.3SO2污染及其危害我国是以燃煤为主能源结构的国家，煤产量已据世界第一位，年产量达到16亿吨以上，2010年将达到18亿吨。煤炭占一次能源消费总量的75%。据2004年统计，全国废气中二氧化硫排放总量为2254.9万吨，其中工业来源的排放量1891.4万吨，生活来源的排放量363.5万吨，已居世界首位，致使我国酸雨和二氧化硫污染日趋严重。按污染的工业部门来分，其顺序是火电厂、化工厂和冶炼厂。其中燃煤电厂污染物的排放量占全部工业排放总量的50%左右（个别地区可能达到90%以上）。天华科技22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害2.3SO2污染及其危害目前我国酸雨已从八十年代西南少数地区发展到长江以南、青藏高原以东和四川盆地的大部分地区，降水pH值小于5.6的面积（国际评价酸雨的标准）已经占国土面积的30%。华中地区酸雨污染程度已经超过八十年代污染最重的西南地区，酸性降水频率超过90%。我国很多城市空气二氧化硫污染十分严重。控制二氧化硫排放已成社会和经济可持续发展的迫切要求，势在必行。天华科技22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害2.3SO2污染及其危害世界经济合作和发展组织在联合国环境署召开的“使用煤炭环境影响损益分析大会”上就SO2污染危害指出：酸雨可造成湖泊酸化，森林生长速度降低，农作物枯萎和品质下降等生态环境的恶化；酸雨可造成金属构件、建筑物、文物、衣物等的腐蚀，带来巨大的社会损失；酸雨破坏了地球表面水系、植物、土壤的自然生态环境的平衡，从而破坏了动植物生存繁衍的自然规律，危害其生长甚至导致其毁灭；大气中的雾态酸雨可通过呼吸、皮肤接触直接进入人体，危害人的舒适和健康，影响人的精神状态和生理机能，严重时可引起急性或慢性呼吸道疾病，降低人类的生存寿命。天华科技22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害天华科技2.4NOx污染及其危害2004年国家监控资料表明：近年来我国一些大城市的空气氮氧化物浓度超标，其的环境容量已基本处于饱和状态，一些地方甚至产生光化学烟雾现象。氮氧化物也是造成酸雨污染的主要致酸物质，我国一些地方的酸雨污染性质已开始由单一的硫酸型向硝酸根离子不断增加的复合型转化。被监控的342个城市空气中二氧化氮浓度年均值均达到国家环境空气质量二级标准。广州、北京、上海等特大城市，二氧化氮浓度相对较高。固定源是NOx排放的主要来源，如火电厂、工业窑炉、民用锅炉等燃料燃烧过程中所产生的。约占30%以上，其中70%来自于煤炭直接燃烧。22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害2.4NOx污染及其危害近年来，流动源增加造成的氮氧化物污染问题日益突出，机动车排放的氮氧化物污染已成为部分大城市大气污染的主要来源。截至2003年，全国汽车保有辆已超过2000万辆，北京市机动车总量突破200万辆，广州市140万辆，上海市达170万辆，随着城市机动车辆的迅猛增加，我国一些大城市的大气污染正在由煤烟型向汽车尾气型转变。有资料报道，在我国多数大城市中，机动车排放造成的氮氧化物污染已占城市大气污染的60％以上。以上海和广州为例，上海机动车排放污染分担率CO为86％，NOX为56％；广州CO为89％，NOX为79％。天华科技22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害2.4NOx污染及其危害黄浦区的NOx浓度年平均值，由97年的0.074mg/m3，上升至01年0.103mg/m3，呈明显上升趋势。其原因是交通运输业迅速发展，区内机动车年拥有量，从1997年的23067辆增长到2001年37500辆。所释放出废气量日趋增多。97年全国94个城市氮氧化物监测统计结果表明，有34个城市年均值超过国家标准，城市NOx的超标主要是由于机动车排放造成的。80%以上NOx来自占国土面积45%的华东、中南、华北及东北地区。而占国土面积55%的西南和西北地区NOx排放量不足全国排放总量的1/5。NOx排放大省包括河北、江苏、辽宁、山东、广东、河南等。天华科技22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害2.4NOx污染及其危害NOx对环境和人类健康的主要危害：a、NOx对人体的致毒作用，其中危害最大的是NO2；b、NOx对植物的损害；c、NOx是形成酸雨酸雾的主要污染物；d、NOx与碳氢化合物可形成光化学烟雾；e、NOx参与臭氧层的破坏。天华科技22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害2.5挥发性有机化合物废气的污染及其危害继SO2、NOx和氟里昂后，挥发性有机化合物（VolatileOrganicCompounds，以下简称VOC）废气的污染成为世界各国关注的又一焦点。产生挥发性有机污染物的生产过程包括：特殊化学品生产，聚合物和树脂生产，工业溶剂生产，农药和除莠剂生产，油漆和涂料生产，橡胶和轮胎生产，石油炼制、石油化工氧化工艺，石油化工储罐，泡沫塑料生产，酚醛树脂浸渍工艺，塑料橡胶层压工艺，玻璃钢生产，磁带涂层，电视机壳、仪表、汽车壳和部件、飞机喷漆，金属漆包线生产，金属部件清洗，半导体生产，纸和纤维喷涂，纸和塑料印刷等生产过程。天华科技22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害2.5挥发性有机化合物废气的污染及其危害工业生产中排放的VOC指的是挥发性碳氢化合物及其衍生物，种类有烷烃类、烯烃类、芳烃类及其衍生物、醇类、酯类、醛类、酮类、胺和酰胺、酸和酸酐、乙二醇衍生物。天华科技22、我国的大气环境主要污染源及其危害、我国的大气环境主要污染源及其危害2.5挥发性有机化合物废气的污染及其危害VOC对环境和人类健康的主要危害：a在阳光照射下，NOx与大气中的VOC发生光化学反应，生成臭氧、过氧硝基酰（PAN）、醛类等光化学烟雾，造成二次污染，具有刺激性，能产生被称为光化烟雾的雾层，该雾层在高危人群中会引起呼吸系统疾病，引发建筑物腐蚀，导致绿色植物的死亡。美国洛杉矶、我国北京市燕山区、兰州市西固区等都曾出现过这种光化污染。b大多数VOC有毒、有恶臭，会使人患积累性的呼吸道疾病。在高浓度突然作用下，有时会造成急性中毒，甚至死亡。有些VOC（如3,4-苯并芘、氯乙烯）能致癌。c大多数VOC都易燃易爆，在高浓度排放时易酿成火灾和爆炸。近年来由于VOC造成的火灾和爆炸时有发生。d部分VOC可破坏臭氧层。天华科技33、大气污染控制法规、大气污染控制法规3.1国外大气污染物控制的历史过程与相关法规日本在采用浓度控制法无法解决排放源密集区的大气环境问题后，于1968年通过了《空气污染防治法》，对单个污染源实行K值控制，即浓度控制和排放量控制相结合的方法。70年代初，随着城市经济的迅猛发展，各地大气污染日趋严重，浓度控制和K值控制已经无法保证大气环境质量，迫使它在1970年就开始研究总量控制，并于1974年颁布了“大气污染防治法规”，导入了排放总量控制的规定，并在11个指定地区对SO2排放实施总量控制，在其后的2年时间里扩展到24个地区，1981年6月NOX也被列为总量控制对象。总量控制取得了显著效果。天华科技3.2国外大气污染物控制的历史过程与相关法规美国于1977年开始实行“污染削减”管理办法，即规定允许排污总量，如果一个新工厂进入这个地区，它必须使这个地区的其它污染源减少排污量，减少的数量要等于或大于新污染源的排放量。1979年，美国国家环保局提出并开始试点执行区域总量控制政策，即允许在同一个区域内的一些污染源增加排放量，但必须削减其它污染源来抵消排放量的增加。1986年颁布了《排污交易政策最终报告书》，以排污交易政策取代区域总量控制政策，并允许排污权有偿转让。在1990年《清洁空气法》修正案中，美国政府又大大扩展了排污交易作为空气质量政策组成部分的应用范围，并确定了大气污染物总量控制的法律地位。33、大气污染控制法规、大气污染控制法规天华科技33、大气污染控制法规、大气污染控制法规3.2我国大气污染物控制的历史过程与相关法规与世界经济发达国家的大气污染治理历程一样，我国已经实行过浓度控制和P值控制，并正在实行总量控制。为了克服